Lentille divergente, miroir sphérique

[CygneBlanc]

Bonjour,

Je souhaiterai avoir un avis sur mes réponses apportées aux questions, je vous donne le sujet et vous présente mon travail personnel.

Sujet:
A/ On considère une lentille divergente de distance focale image f′ = OF'=-12 cm. Un objet AB réel de taille 2 cm est placé à OA=-20 cm de la lentille.
1/ Déterminer par le calcul la position et la taille de l'image A'B' de AB par la lentille.
2/Construire l'image A'B' de AB par la lentille par le tracé de trois rayons particuliers.
3/Caractériser l'image A'B' obtenue (réelle ou virtuelle, droite ou inversée, agrandie ou rétrécie).


B/ Image donnée par un miroir sphérique
Un miroir sphérique concave de centre C et de sommet S a un rayon R = 8 cm.
1. Préciser la position et la nature des foyers du miroir.
2. Un objet réel AB de dimension 1 cm est situé à une distance 14 cm du sommet S.
(a) Tracer, sur un schéma à l'échelle réelle, la marche des rayons lumineux montrant la formation de l'image AB (on tracera 3 rayons particuliers). En déduire la nature, la position et la dimension de cette image.
(b) Retrouver ces résultats en appliquant les formules de conjugaison relatives au miroir sphérique. On se placera dans les conditions de Gauss.
3. Où doit-on placer et objet AB pour obtenir une image A'B' droite, virtuelle et deux fois plus grande que AB ? Donner la position de cette image par rapport au sommet S. Représenter la marche des rayons lumineux
correspondants.

Travail personnel:

1/Calcul de position: 1//OA - 1//OA=1/f'
1//OA'= 1//OF' + 1//OA = 1/-12 + 1/20 = -0.13cm
Taille: gamma = /OA'//OA = -0.13/-20 = 0.0065

2/
3/ D’après la construction des rayons lumineux, on a une image virtuelle, droite et rétrécie(image plus petite que l'objet).
Soit, -1<gamma<1, l'image est rétrécie.

B/
1/ Le foyer du miroir, car foyer principal image et foyer principal objet sont confondus : les rayons qui arrivent sur le miroir parallèlement à l’axe optique se coupent en F ; et inversement, les rayons qui passent par F et frappent le miroir se réfléchissent parallèlement à l’axe optique.
Le foyer F est réel dans le cas d’un miroir concave.
2/a) Nature, dimension image, position: l'objet est placé avant le foyer F. L'image est alors réelle et inversée et plus petite.
Position: A partir de la relation de conjugaison pour un miroir sphérique concave, on calcul /SA' = /SC*/SA//(2/SA- /SC) = (8*14)/2*14-8 = 28/5 = +5.6cm.
Vérification: Cette valeur correspond à ce qu'on peut lire sur les constructions géométriques.
Dimension image: gamma = -/SA'//SA = -5.6/14 = -0.4 (image renversée)
2/b) voir question b, j'ai anticipé sans faire exprès la question.

3/ Il faut placer l'objet AB entre le foyer et le centre du sommet S; L'image obtenue sera droite, virtuelle et agrandie de 2 fois.
La première photo: question 3 B
deuxième photo: photo haut => question 2A et l'autre question 2B
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[phys4]

Bonjour,
C'est un beau travail personnel, mais pas parfait :
Pour le A, la position trouvée n'est pas correcte, car vous avez oublié une inversion.
Néanmoins les réponses qualitatives sont correctes car le grandissement est de 0,375
vous pouvez sur votre figure que la position et la taille ne correspondent pas aux valeurs numériques.

Pour la partie B, pour les questions 1 et 2 c'est correct.
Pour la question 3, il est demandé les positions exactes et pas seulement un schéma, il faut donc résoudre pour un grandissement 2

Bonne suite à vous.

[CygneBlanc]

Bonjour,

Je vous remercie de m'avoir répondu un avis constructif.

Pour la question 3B/, pour placer correctement le point A(objet) et A'(image), à partir de la valeur de gamma = 2, je trouve la position de l’image, est-ce le raisonnement qu'il faudrait avoir ?

Je m'en doutais que la réponse 1A/ est incorrect, je trouve une position /OA'= -7.5cm et un grandissement de 0.375.


Je vous remercie,
CygneBlanc

[phys4]

Je m'en doutais que la réponse 1A/ est incorrect, je trouve une position /OA'= -7.5cm et un grandissement de 0.375.

C'est correct comme cela.
A bientôt pour la dernière réponse.

[A voir en vidéo sur Futura]

[CygneBlanc]

Pour la question 3B/, je connais la taille de AB=1 cm et le grandissement=2. A partir de la relation de grandissement
gamma= /A'B'//AB
<=> /A'B' = gamma*/AB = 2*1 = 2cm, ce n'est pas normal car je suis censée trouver une valeur de la position négative comme l'image est virtuelle.

[phys4]

La position de l'image sera une valeur négative, c'est normal, et cela implique une position de l'objet plus proche du sommet que le foyer.
Donc il faut trouver une position objet entre le sommet du miroir et le foyer, je croyais que vous l'aviez déjà compris.

[CygneBlanc]

Justement oui je l'ai compris c'est pour cela que je me suis fait une auto remarque mais là, je ne vois pas comment y répondre.
Je pensais qu'avec la réponse proposée, ça allait marcher mais absolument pas, j'ai une valeur positive.

[phys4]

Je ne vois pas quelles relations vous utilisez, alors mettez l'objet réel à 2 cm devant le miroir.
Vous devez trouver une image virtuelle droite à 4 cm derrière le miroir.

Votre dessin est correct sans avoir exactement les bonnes dimensions !

[CygneBlanc]

J'ai utilisé cette relation /A'B' = gamma*/AB = 2*1 = 2cm. Mais comme savez-vous qu'il faut mettre l'objet réel à 2 cm devant le miroir et trouver une image virtuelle droite à 4 cm derrière le miroir. Il ne pas utiliser la relation de conjugaison pour calculer la position ?

[phys4]

Bien sur il faut utiliser la relation de conjugaison et y mettre le grandissement qui impose une relation simple entre les positions car

[CygneBlanc]

Si je comprends bien, -p' = A'B' et p=AB ?
Mais c'est ce que j'ai fait un peu plus haut p'= gamma * p => A'B'= gamma * AB sauf que je n'avais pas mit le signe moins.